Astrônomos que usaram o Telescópio Espacial James Webb fizeram uma observação importante sobre como os buracos negros supermassivos consomem matéria. O estudo, centrado na galáxia Circinus, a 13 milhões de anos-luz de distância, mostra que quase toda a poeira e gás que alimentam o buraco negro estão concentrados num anel denso, em vez de espalhados por fluxos como anteriormente assumido. Esta descoberta desafia décadas de modelos e fornece uma imagem mais clara de como as galáxias emitem luz infravermelha.
A estrutura inesperada do suprimento de combustível de um buraco negro
Durante anos, os cientistas acreditaram que as emissões infravermelhas mais brilhantes das galáxias ativas eram produzidas principalmente por fluxos de gás quente expelidos por buracos negros. No entanto, as imagens de alta resolução de Webb revelam o oposto: aproximadamente 87% da poeira brilhante reside num disco compacto que alimenta o buraco negro, com menos de 1% ejetado como escape. Essa estrutura, conhecida como “toro”, atua tanto como funil quanto como regulador – direcionando o material para dentro enquanto controla como a energia escapa.
“Desde os anos 90, não é possível explicar o excesso de emissões infravermelhas… os modelos apenas levam em conta o toro ou as vazões, mas não conseguem explicar esse excesso.” – Enrique Lopez-Rodriguez, Universidade da Carolina do Sul
Por que isso é importante: refinando nossa compreensão das galáxias
As novas descobertas são significativas porque obrigam a uma reavaliação de como a energia galáctica é produzida. Os buracos negros são motores centrais em muitas galáxias, e modelar com precisão o seu comportamento é crucial para a compreensão da evolução galáctica. Os modelos antigos estavam incompletos. A discrepância entre a luz infravermelha prevista e a observada tem intrigado os astrônomos há décadas, e esta pesquisa finalmente fornece uma explicação forte: a fonte de combustível é muito mais focada do que se pensava anteriormente.
Como a descoberta foi feita
A equipe alcançou esse avanço usando o Interferômetro de Mascaramento de Abertura de Webb, uma ferramenta avançada que efetivamente duplica a resolução do telescópio ao combinar luz de múltiplas pequenas aberturas. Esta técnica permitiu aos investigadores reconstruir imagens nítidas do centro da galáxia Circinus, revelando os detalhes anteriormente ocultos da zona de alimentação do buraco negro. Isto marca a primeira vez que um interferómetro infravermelho baseado no espaço foi usado para estudar um objeto fora da nossa Via Láctea, abrindo a porta para observações semelhantes de outros buracos negros.
O futuro da pesquisa sobre buracos negros
Para confirmar se Circinus é um outlier ou representativo de outros buracos negros, os cientistas planeiam expandir o tamanho da sua amostra. Será necessário um estudo estatístico de uma dúzia ou duas dúzias de buracos negros para determinar os padrões comuns de discos de acreção e fluxos de saída. Estes dados refinados permitirão modelos mais precisos de produção de energia galáctica e uma compreensão mais profunda destes misteriosos motores cósmicos.
A descoberta sublinha o poder das novas tecnologias como o Webb em derrubar suposições antigas e fornecer uma visão mais clara dos fenómenos mais extremos do Universo.
